谱系基因组学论文-杨晓明

谱系基因组学论文-杨晓明

导读:本文包含了谱系基因组学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:柑橘亚科,柑橘,枸橼,宜昌橙

谱系基因组学论文文献综述

杨晓明[1](2017)在《柑橘亚科植物系统发育基因组学及野生枸橼、宜昌橙谱系地理学研究》一文中研究指出中国是世界果树最重要的发源地之一,同时也是柑橘类植物的起源中心之一。柑橘亚科(Aurantioideae)属于芸香科(Rutaceae),包含黄皮族(Clauseneae)和柑橘族(Citreae),约33属203个种及33个变种。在过去的2个多世纪里,国内外学者都致力于柑橘亚科植物的系统发育关系研究,但柑橘亚科植物间系统发育关系依然无法定论,尤其是柑橘属(Citrus)植物分类与杂种柑橘起源备受争议。中国西南及中西部地区深山峡谷中蕴藏着许多柑橘属及近缘属野生种质资源,野生枸橼(Citrus medica)与宜昌橙(Citrus ichangensis)以群落的形式分布在这些区域,但对野生柑橘种质分布状态、遗传多样性,群体结构及演化历史却知之甚少。本研究以野生枸橼与宜昌橙为材料,采用nSSR标记、核基因组单拷贝基因序列(Single-Copy Gene,SCG)与cpSSR标记、叶绿体基因序列方法,系统地分析了野生枸橼、宜昌橙遗传多样性与群体结构,并推导了宜昌橙种群演化历史。基于全基因组重测序技术,从叶绿体基因组与核基因组水平,重塑了柑橘亚科植物的系统分类。主要研究结果如下:1.枸橼类植物遗传多样性与系统进化分析野生、半野生枸橼(Citrus medica)种质资源主要分布于中国西南地区。应用77对nSSR标记可以明确区分56份枸橼类植物,这些nSSR标记在枸橼种质中共扩增到387个等位谱带,每个位点等位谱带为2到12个不等。枸橼群体期望杂合度和观察杂合度分别为0.36和0.49。核基因聚类分析与主成分分析结果较一致,对枸橼及近缘种有很好的区分度。群体结构分析表明,枸橼主要可以分为两个类群,分别是西藏与云南种群,群体结构与地理分布较吻合。枸橼与佛手(Citrus medica var.sarcodactylis)起源于共同祖先,佛手与起源于西藏地区的枸橼亲缘关系较近。系统进化分析表明枸橼形成单系分支,完全不同于橘(Citrus reticulata)与柚(Citrus grandis)。枸橼作为父本参与了杂种柑橘柠檬(Citrus limon)、莱檬(Citrus aurantifolia)、藜檬(Citrus limonia)的起源。2.宜昌橙群体遗传结构与演化历史分析野生宜昌橙分布于中国西南及中西部地区。应用15对cpSSR分子标记在16个宜昌橙种群231个单株个体中,共检测到47个叶绿体单体型。每个群体的单体型数目1到9个不等,仅有叁个种群不存在私有单体型,其他群体均存在私有单体型。叶绿体单体型分布与地理结构存在关联。66对nSSR标记在宜昌橙群体中共扩增出338个等位谱带,平均每个位点存在5.121个等位谱带,有效等位谱带为1.703个。不同群体平均期望杂合度与观测杂合度分别为0.313和0.267。群体结构、主成分与邻近树分析均表明宜昌橙种群可以划分为3个亚群,群体结构与地理分布较为吻合,中心种群分布在大巴山脉与武陵山脉潜在冰川遗迹地区,另两个群体分布范围较为局限。AMOVA分析表明宜昌橙群体差异主要存在群体内部(Fst=44.14%;Rst=46.26%)和不同亚群之间(Fst=44.89%;Rst=43.56%)。应用9个单拷贝核基因对16个群体88份宜昌橙单株进行中性检测,多个群体平均Tajima’s D和D*and F*of Fu and Li值为负值,表明多数宜昌橙群体演化过程中种群数目有所增加,也有可能经历了净化选择。宜昌橙叁个亚群之间存在不对称基因漂流,群体之间的遗传差异与种群遗传距离成正相关。高山峡谷与长江作为自然屏障阻碍了不同亚群之间的基因交流,促进了宜昌橙群体分化。有限的基因漂流、瓶颈效应与遗传漂变综合作用,促使群体间遗传差异不断增加,进而导致了宜昌橙现有的群体结构与分布模式。3.柑橘亚科植物系统发育关系基于73份柑橘亚科植物全基因组重测序数据,分别构建叶绿体与核基因组基因树,核基因组物种树。叶绿体系统发育树与核基因系统发育树可以明显区分黄皮族与柑橘族植物。辣密柑亚族(Triphasiinae)植物是柑橘族中最原始类型,酒饼勒属(Atalantia)属于近似柑橘组植物,而非洲樱橘属(Citropsis)属于原始柑橘组植物。真正柑橘类植物分为6个属,枳属(Poncirus)、金柑属(Fortunella)、澳沙檬属(Eremocitrus)、多蕊橘属(Clymenia)、澳指檬属(Microcitrus)与柑橘属。柑橘属分为柑橘亚属与大翼橙亚属,柑橘亚属拥有5个种,分别是橘、柚、枸橼、宜昌橙与莽山野柑(Citrus nobilis)。杂种柑橘主要是由几个基本种之间相互杂交而来。杂种柑橘中,莱檬是由小花大翼橙(Citrus micrantha)或马蜂柑(Citrus hytrix)与枸橼杂交而来,前者作母本后者作父本;藜檬是由橘与枸橼杂交而来,橘作母本枸橼作父本;印度野橘(Citrus indica)不具有种的地位,其是由枸橼作母本,橘作父本杂交而来;柠檬是由酸橙(Citrus aurantium)作母本,枸橼作父本杂交而来;葡萄柚(Citrus paradisi)是杂种起源,母本是柚类,而父本是甜橙(Citrus sinensis)。香橙(Citrus junos)是由甜橙作母本,宜昌橙作父本杂交而来。分子钟研究表明,柑橘族与黄皮族约在24.96百万年前发生分化。辣蜜柑亚族与柑橘亚族及胶柑亚族分化时间约在22.01百万年前。柑橘族真正柑橘组植物与胶柑亚族及柑橘族原始柑橘组、近似柑橘组植物约在19.21百万年前发生分化。酒饼勒属植物约在10.04百万年与柑果子属植物发生分化产生。真正柑橘组中,枳属约在14.19百万年前首先分化出来,柑橘属中枸橼、柚与橘约在3.43—4.72万年之间分化产生。(本文来源于《华中农业大学》期刊2017-06-01)

常会会[2](2017)在《四种蝗虫线粒体基因组的测定及比较和谱系基因组学分析》一文中研究指出随着线粒体基因组数据在系统发生研究中的广泛应用,基于基因水平的研究已经不能满足解决较为深层次的系统发生关系的需要,因此从谱系基因学角度来研究系统发生关系已经成为分子系统学主要的研究手段。蝗亚目线粒体基因组数据的增加,将会为研究线粒体基因组进化特征和构建更加稳健的系统发生关系提供新数据。本研究利用Long-PCR和Sub-PCR相结合的方法,通过传统Sanger测序获得了蝗总科的异歧蔗蝗(Hieroglyphus tonkinensis)、无齿稻蝗(Oxya adenttata)、黄翅踵蝗(Pternoscirta caliginosa)和红腹牧草蝗(Omocestus haemorrhoidalis)的线粒体基因组序列,并对其进行了比对、注释和组成分析。从比较基因组学角度对142条直翅目线粒体基因组序列进行了分析;利用斑翅蝗科15条序列、斑腿蝗科31条序列、网翅蝗科8条序列以及蝗亚目100条序列重建了这些类群的系统发生关系。主要结果如下:1.异歧蔗蝗、无齿稻蝗、黄翅踵蝗和红腹牧草蝗线粒体基因组全长分别为15625bp、15 447bp、15 598bp、15 600bp。均包含37个基因,基因排序均为KD转位型式。四种蝗虫线粒体基因组每一个部分都具有AT偏向性。2.除异歧蔗蝗和无齿稻蝗的COX1起始密码子为ACC外,四种蝗虫其他蛋白质编码基因均使用典型的ATN作为起始密码子。除无齿稻蝗和黄翅踵蝗ND5的终止密码子为T,其余蛋白质编码基因均使用完整的终止密码子TAA或TAG。在所有密码子中使用频率以及相对密码子使用频率最高的是UUA,较低的是CGC、CUC和AGC;氨基酸组成中最高的是Leu(亮氨酸),最少的是Cys(半胱氨酸)。3.四个物种的22个tRNA二级结构中,均是除trnSAGN缺少DHU臂,其余21个都是典型的叁叶草结构,反密码子和大部分昆虫相一致。rRNA二级结构与其他蝗亚目昆虫二级结构相似。四种蝗虫的D-Loop区均存在Block A,Block B,Block C和BlockG,均缺少BlockD。异歧蔗蝗D-Loop区出现一个重复序列;在黄翅踵蝗D-Loop区有四处重复,而无齿稻蝗和红腹牧草蝗中没有发现重复片段。4.142条直翅目线粒体基因组序列长度大多是在15.6kb左右;碱基组成都呈现A>T>C>G,具有明显的AT偏向性;基因长度变化最大的是ATP8,最小的是COX1;蝗亚目KD重排率达到95%,并无其他重排形式出现,螽亚目KD重排率46%,除KD重排外基因重排几率为36%;直翅目线粒体基因之间较大的重迭区一般在trnC与trnY、COX1与trnLUUR、ND L与trnT之间;基因间较大的间隔区在ND1与trnLCUN之间;COX1起始密码子比较多样,其他12个蛋白质编码基因主要是4种典型的ATN作为起始密码子,终止密码子除了典型的TAA和TAG之外,还有不完全的终止密码子T和TA;所有氨基酸中含量最高的是亮氨酸,其次是异亮氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸;几乎所有的直翅目物种的trnSAGN都缺少DHU臂;并不是所有的直翅目昆虫D-loop区中都有保守区、poly-T存在,重复单元的位置、数量也不尽相同。5.在数据集分析、数据划分和模型选择的基础上,分别用BI法和ML法针对不同数据集构建了斑翅蝗科、斑腿蝗科、网翅蝗科及蝗亚目系统发生树。在斑翅蝗科的系统树中大胫刺蝗与痂蝗亚科具有较近的亲缘关系。斑腿蝗科的所有树中位置变化较大的就是凸额蝗属、外斑腿蝗属、蹦蝗属和小蹦蝗属的相关物种,其他属的物种基本没有变化,只有分支支持度有所不同。网翅蝗科的所有树拓扑结构、分支支持度都一样,分为两个分支,分别为竹蝗亚科和网翅蝗亚科。利用100个蝗亚目线粒体基因组数据构建的树中,各总科之间的关系为:(Tridactyloidea+(Tetrigoidea+(Eumastacoidea+(Tanaoceroidea+(Pneumoroidea+(Acridoidea+Pyrgomorphoidea))))))。支持蝗亚目、蝗总科、蜢总科、蚱总科、蝗科、癞蝗科、稻蝗亚科、锥头蝗科的单系性;不支持斑翅蝗科、网翅蝗科、剑角蝗科、槌角蝗科、花癞蝗科的单系性;锥头蝗科和瘤锥蝗科具有较近的亲缘关系;小蝻蝗科、Lithidiidae、花癞蝗科,针癞蝗科、无翅蝗科亲缘关系较近。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01)

马永贵[3](2016)在《雪雀类鸟类的比较、进化及谱系线粒体基因组学研究》一文中研究指出雪雀属(Montifingilla)和地雀属(Pyrgilauda)鸟类,隶属于鸟纲(Aves)、雀形目(Passeriformes)、雀科(Passeridae),古北界鸟类。目前世界已报道8种,我国分布有7种,另外阿富汗分布1种。其中5种为青藏高原特有种,主要分布于青藏高原及其邻近的地区。对于雪雀类鸟类,学术界有3种观点:一种观点认为8种雪雀类鸟类以一个独立的属存在;另一种观点是将该属划分为两个属,即雪雀属和地雀属;第3种观点将其分为雪雀属、地雀属和高原雀属(Onychostruthus)。线粒体基因组被广泛地应用于分类与进化研究中,在解决亚科、属以及种间的系统发生关系等方面有良好的分辨力。同时,动物线粒体基因组编码与能量代谢相关的关键酶,被广泛应用于不同类群动物高原适应性研究中。因此利用线粒体基因组研究雪雀属和地雀属适应高原环境的特征,了解其起源、演化与系统发育关系,对了解青藏高原鸟类区系的形成与演化具有重要的意义。本文基于长距PCR扩增及保守引物步移法测定了雪雀属和地雀属6种鸟类的线粒体全基因组序列,并对序列进行了注释和分析。结合GenBank中公布的46种雀形目鸟类的线粒体全基因组序列,分析雀形目鸟类线粒体基因组及13个蛋白质编码基因的特征。并以不同的基因联合数据集,利用不同方法构建雀形目鸟类的系统发生树,分析其进化压力和分歧时间,获得以下主要研究结果:1.白斑翅雪雀(Montifringilla nivalis)全线粒体基因长度16923bp;褐翅雪雀(Montifringila adamsi)全线粒体基因长度 16912bp;棕背雪雀(Pyrgilaudda blanfordi)全线粒体基因长度16913bp;棕颈雪雀(Pyrgilauda ruficollis)全线粒体基因长度16909bp;白腰雪雀(Onychostruthus taczanowskii)全线粒体基因长度16917bp;黑喉雪雀(Pyrgilauda davidiana)全线粒体基因长度16912bp。6种雪雀均包括37个编码基因和一个非编码的控制区(CR)。编码基因为13个蛋白质编码基因、22个转运RNA基因(tRNAs)以及2个核糖体RNA基因(rRNAs)。其中由重链(H链)编码的有28个基因,由轻链(L链)编码的有蛋白编码基因ND6和8个 tRN A 基因(tRNAAsn、tRNAGln、tRNAAla、tRNACys、tRNASer(UCN)、tRNATry、tRNAGlu、tRNAThr)。线粒体全基因组(mtDNA)的排列顺序与雀形目鸟类其他物种的排列顺序相似,没有基因的缺失、插入以及倒位现象。2.6种雪雀类鸟类线粒体全基因组碱基百分含量为C>A>T>G,PCGs、rRNAs、tRNAs及控制区碱基含量A+T大于G+C。其中tRNA重链(H链)基因A+T含量最高,蛋白编码基因密码子第一位点A+T含量最低。各基因碱基A+T含量中雪雀属低于地雀属,尤其是在ATP6和ATP8基因中差距达到10%。AT偏斜(A-T/A+T)除密码子第二位、由轻链编码的tRNA外,都为A偏斜;GC偏斜(G-C/G+C)中由轻链(L)编码的tRNA偏向G,其余均偏向C。蛋白质编码基因COⅢAT偏斜雪雀属为T偏斜,地雀属为A偏斜,其余一致。两个属间蛋白质编码基因和控制区的核酸变化率(NVR)较高,在ATP8、ATP6、ND1、ND 基因中NVR值相对高,COⅠ、Cytb、COⅡ基因中NVR值较小。在AAVR值中,ATP8基因最高,第二为ND3基因;COⅠ、COⅢ、Cytb基因中AAVR值较小。3.预测了 6种雪雀类鸟类的线粒体基因组控制区,得到六种鸟类的控制区与已报道鸟类的一样,包含DomianⅠ、DomianⅡ、DdomianⅢ叁个结构域(图5)。其中Domain Ⅰ包括A和B两个区,A区又包括ETAS 1和ETAS 2两个保守区,及中间由2-5个"T"隔断的poly(C)序列,相似与雪雁的"goosehairpin"保守框;B区中分布CSB 1-like序列。Domain Ⅱ为中央保守区,分布有Bird similarity-boxB、C-box、D-box、E-box、F-box四个保守序列区。Domain Ⅲ有翻译的双向启动子(LSP和HSP),没有发现与哺乳动物重链复制起始位点相似的poly(C)序列。4.研究结果表明线粒体基因组的A+T%含量和蛋白质编码区各基因的A+T%含量的差异,主要由蛋白质编码基因第3位点GC变化引起的;密码子第1、2位点面临的选择压力较大,而密码子第3位点所受的选择压力较小;密码子第2位受到的净化选择的压力远大于密码子第1、3位点;12个蛋白质编码基因密码子第3位的碱基G始终保持在比较低的水平(小于10%);在51种雀形目鸟类线粒体基因组12个蛋白质编码基因密码子第3位点碱基C的含量平均为40%以上,碱基T的含量随着C的升高而降低。5.雀形目46种鸟类的线粒体13个蛋白质编码基因和PCGs数据集分析dN/dS值都小于1,表明它们都处于与进化选择的正选择中,在进化过程中受到了自然选择的压力。但在所有研究鸟类中线粒体ATP8基因和ND6基因的dN/dS值相对其它基因都表现出较高的值,而COⅠ基因dN/dS至最低,这种现象在其他研究中也有发现。本文以海拔、食性、留候鸟和不同分布区域的划分,进行51种雀形目鸟类进化速率的分析,揭示鸟类经历了不同的选择压力和不同的进化速度,生活在高海拔地区的鸟类、候鸟、植食性鸟类和生活在非洲的鸟类积累了比其他类群鸟类更多的非同义替换。6.本文构建的系统树结果均支持雀形目两个亚目的划分,支持鸣禽亚目分为鸦小目和雀小目,支持雀小目中鹟总科、莺总科和雀总科的划分,结果与Sibley和Ahlqulst以及Howard和Moore观点一致。系统树支持将长尾山雀单列成科并且归入莺总科下的观点,并且长尾山雀和燕科亲缘关系较近。支持将雪雀属划分为两个单系性亚属的观点,即白斑翅雪雀和褐翅雪雀为雪雀亚属,棕颈雪雀、白腰雪雀、棕背雪雀、黑喉雪雀为地雀亚属。7.雀形目分歧和演化时间与地质事件相一致,揭示雀形目鸟类祖先在原始的同一古陆上进化传衍;在中生代的晚期,随着原始古陆的分裂漂移,原始鸟类也随之分裂解散,被带到各地;新生代,进一步分化,形成目前分布状况;雪雀作为青藏高原的特有物种,其分歧事件的发生、辐射演化和种形成过程与青藏高原的构造事件和气候的转型相一致。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2016-05-01)

李雪娟[4](2015)在《7种鸡形目鸟类线粒体基因组的比较及谱系基因组学研究》一文中研究指出鸡形目是鸟类中一个重要类群,与人类生活关系密切。虽然已有很多学者采用不同类型数据对鸡形目的系统发育关系进行了研究,但是由于该类群部分分支经历了快速的适应辐射,鸡形目内部的系统发育关系仍存在争议。近年来,线粒体基因组序列被广泛运用到鸡形目多个层面的研究中,并被认为是重建鸡形目系统发育关系和进化历史的一个有效工具。本研究测定了7种鸡形目物种(海南山鹧鸪、中华鹧鸪、斑尾榛鸡、褐马鸡、白马鸡、灰山鹑和暗腹雪鸡)的线粒体基因组序列,联合数据库已有的其他鸡形目鸟类线粒体基因组序列,采用比较基因组学、谱系基因组学方法对鸡形目各类群进行了分析。得到的主要结论如下:1.7种鸡形目鸟类线粒体基因组长度介于16658-16730bp之间,编码37个基因(13个蛋白编码基因,2个rRNA基因和22个tRNA基因),外加1个控制区。线粒体基因组组成和基因排序与其他已发表的鸡形目鸟类一致。2.鸡形目山鹧鸪属、榛鸡属、马鸡属、山鹑属和雪鸡属的属内比较研究发现,同一属内物种的线粒体基因组碱基组成、偏向性、密码子使用频率、RNA二级结构、控制区结构等方面类似。除马鸡属部分基因外,其他属蛋白编码基因的Ka/Ks值均小于1,显示出受到了纯化选择作用。3.鸡形目鸟类的线粒体基因组长度介于16658-16841bp之间,平均长度为16705bp;其中,原鸡属线粒体基因组序列相对较长。鸡形目鸟类线粒体基因组A+T含量略高于G+C含量,且存在弱的A-偏斜和明显的C-偏斜。J链编码的基因具有A/C-偏斜,而N链编码的基因具有T/G-偏斜。蛋白编码基因中,密码子第3位点具有明显的A/C-偏斜。4.鸡形目线粒体基因组蛋白编码基因优先选择NNM类型的密码子。12SrRNA二级结构中3个结构域的保守性类似;16S rRNA二级结构的6个结构域中,结构域Ⅳ和V的序列相对较保守,而结构域Ⅵ和Ⅲ变异较大。除tRNASer(AGY)缺失DHU臂外,其他tRNA均可形成典型的叁叶草二级结构。D-loop的3个结构域中,结构域Ⅱ的保守性高于结构域Ⅰ和Ⅲ;鸡形目部分物种的D-loop包含串联重复序列。5.鸡形目线粒体基因组之间的遗传距离(P-距离)介于0.001-0.197之间;除鹑属外,其他属的属内P距离均小于属间P距离。6.鸡形目7个科的系统发育关系为((((((松鸡科+吐绶鸡科)+雉科)+齿鹑科)+珠鸡科)+凤冠雉科)+冢雉科)。其中,冢雉科位于鸡形目的基部位置;松鸡科和吐绶鸡科镶嵌在雉科内部;山鹧鸪属和锈红林鹧鸪分支位于雉科的基部位置。不支持雉类和鹑类的单系性。7.鸡形目鸟类最早的分化发生在晚白垩纪。雉科物种的起源和分化均出现在始新世。雉科内部属的多样化早在始新世就已经开始,且在渐新世和中新世阶段不断扩大。青藏高原隆起和第四纪气候波动影响了部分雉科物种(例马鸡属)的起源和进化。8.线粒体基因组系统发育信息量主要来源于蛋白编码基因,其中,密码子第3位点具有较高的系统发育信号。鸡形目系统发育重建过程中,数据划分需考虑基因类型、编码链及密码子不同位点等因素。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2015-05-01)

郝婧[5](2015)在《两种螽斯线粒体全基因组序列测定及谱系基因组学分析》一文中研究指出螽斯总科昆虫隶属于直翅目螽亚目,是螽亚目中最大的一个类群,目前已知大约有7000多种。目前在GenBank数据库中收录的螽斯总科线粒体全基因组序列20条。本研究通过对PCR扩增产物的测序,获得了中华翡螽(Phyllomimus sinicus)和中华赢蛩螽(Nipponomeconema sinica)线粒体基因组近似全序列,对这两种新测定线粒体基因组序列进行了注释。结合数据库中已有的螽亚目其他物种线粒体基因组数据,对螽亚目昆虫的线粒体基因组的碱基组成、蛋白质氨基酸组成、密码子使用情况和遗传距离等进行了比较分析,还对螽亚目昆虫的系统发育关系进行了重建。得到的主要结果如下:1.获得了中华翡螽和中华赢蛩螽的线粒体基因组的长度分别为14884bp、14813bp,均可注释出所有的13个蛋白质编码基因和tRNA、16S rRNA基因、部分12S rRNA基因。中华翡螽、中华赢蛩螽与螽斯总科其他物种具有一致的基因排列顺序。2.中华翡螽和中华赢蛩螽线粒体基因组与螽亚目昆虫线粒体基因组一样,具有明显的碱基偏好性,A+T含量分别为73%、72.8%。在螽亚目昆虫中蛋白质编码基因的碱基偏好性尤为明显,尤其是密码子第叁位的碱基偏好性最强,中华翡螽符合这一特征,但是中华赢蛩螽当中第叁位密码子的A+T含量比第一第二位要少,而且发现不论是在N链蛋白编码基因,还是J链蛋白编码基因,第叁位的密码子A+T含量都是最少的。3.中华翡螽和中华赢蛩螽13个蛋白质编码基因除了COX1的起始密码子分别为ACC、TTA外,全部是以典型的ATN为起始密码子。蛋白质编码基因的终止密码子有叁种,分别为TAA、TAG以及不完全的密码子,中华翡螽的终止密码子没有TAG。4.对中华翡螽和中华赢蛩螽这2个物种的22个tRNA基因进行了二级结构预测,2个物种的tRNAser(AGN)均缺失D臂,其余的基因均能形成典型的叁叶草型二级结构。同时也对这两个物种的16S rRNA的二级结构进行了预测,两个物种的16S rRNA包含48个茎环结构,两个物种的16S rRNA二级结构的核心部分都比较保守。5.本研究利用四个数据集(全线粒体基因组,蛋白编码基因,tRNA,16S rRNA)两种建树方法(最大似然法,贝叶斯法)构建螽亚目昆虫的系统进化树。与传统的分类结果相近。支持螽亚目分为3个总科:螽斯总科,蝼蛄总科和蟋蟀总科。蟋蟀总科中的蚁蟋科与蝼蛄总科亲缘关系近,不支持蟋蟀总科的单系性。硕螽科与螽斯科聚为一个分支,草螽科、露螽科的单系性不明确。蛩螽科为一个单系群,与螽斯科和草螽科的亲缘关系比较近。虽然中华翡螽的系统进化地位不能确定,但是中华翡螽与露螽科和纺织娘可的亲缘关系非常近。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2015-05-01)

周昆[6](2015)在《Caenorhabditis sp.5反转录转座基因与C.elesans谱系特异性基因的基因组学研究》一文中研究指出广杆属线虫Caenorhabditis elegans, C. brenneri, C. briggsae, C. japonica,和C. remanei等全基因组测序工作均已完成,而这些物种的反转录转座基因(retrogenes)的鉴定及分析也己由研究人员完成。对此,随着C.sp.5基因组序列的测得,我们获得了极好的机会来鉴定这类新基因retrogenes,并且能够与其它广杆属线虫作比较分析。在研究中,本文采用严格的操作流程来鉴定反转录转座基因与嵌合基因。最终,在C.sp.5基因组中鉴定出43条retrogenes,其中29条是完整基因,另外14条是假基因。这些完整基因中相当大一部分是具有功能的。NCBI的搜索和InterProScan的预测均表明,与催化功能相关的基因在C.sp.5基因组中普遍分布。谱系特异性基因(LSGs)与反转录转座基因(retrogenes)一样,也属于新基因。近年来随着基因组测序的迅猛发展,也得到了研究人员的广泛关注。本研究在C.elegans基因组中,鉴定出1423条C. elegans特有基因(SSGs)、4539条广杆属特有基因(GSGs)。随后,对这两类基因进行了包括基因长度、蛋白大小、外显子数目及GC含量在内的特征分析。对于SSGs和GSGs表达谱分析,我们采用EST与RNA-Seq数据结合的方法加以研究。而SSGs和GSGs功能研究方面,首先是在Wormbase上查找了基因的注释信息;接着又使用ProtFun在线软件,对这两类没有注释信息的基因的细胞功能分类(cellular roles)与基因本体分类(GO categories)进行预测分析。从注释信息和预测分析上,都可看出与性别决定、应激反应、免疫反应、转录、翻译以及生长因子功能相关基因的广泛存在于C. elegans基因组中。综上所述,本文系统鉴定出了广杆属线虫C.sp.5中retrogenes与C. elegans中LSGs,并对这些新基因进行了进化、表达及功能预测等分析。该研究结果有助于基因的分子进化机制与表型的形成机制研究,同时对广杆属线虫基因从基因组学角度作了进一步注释。(本文来源于《华中师范大学》期刊2015-05-01)

刘燕[7](2013)在《蝗亚目四种蝗虫线粒体全基因组序列测定分析及谱系基因组学分析》一文中研究指出蝗总科(Acridoidea)昆虫属于直翅目(Orthoptera)蝗亚目(Caelifera),在总科内的科及亚科分类问题上一直存在争议。随着线粒体基因序列在系统发育研究中的广泛应用,基于单个基因或少数几个基因的研究已经难以解决更多类群的系统发育关系,因此线粒体基因和核基因序列联合分析、整个基因组全序列分析以及分子数据与形态学的密切结合将是目前分子系统学主要研究手段。目前GenBank收录的直翅目昆虫线粒体基因组52种,其中蝗总科38种,仍然无法满足构建稳健的蝗总科主要类群系统发育关系的需要。本研究采用长PCR与二次PCR相结合的方法,对直翅目蝗总科的长翅素木蝗(Shirakiacris shirakii),短角外斑腿蝗(Xenocatantops brachycerus),花胫绿纹蝗(Aiolopus tamulus)和疣蝗(Trilophidia annulata)4种蝗虫线粒体基因组进行了序列测定、组装和注释及结构分析。通过联合GenBank中已收录直翅目昆虫线粒体基因组数据和本实验室已测直翅目昆虫线粒体基因组序列数据,对直翅目昆虫系统发育关系进行研究,探讨不同联合数据集进行系统发育分析的有效性。主要结论如下:1、长翅素木蝗、短角外斑腿蝗、花胫绿纹蝗和疣蝗线粒体基因组长度分别为15649bp、15605bp、15593bp和15922bp;都编码13个蛋白质基因(CO Ⅰ、CO Ⅱ、 COⅢ、ATP6和ATP8; ND1、ND2、ND3、ND4、ND4L、ND5、ND6和Cytb),2个rRNA (1rRNA和srRNA),22个tRNA基因和一个非编码区A+T富集区。四种蝗虫的线粒体基因组tRNA基因与典型的节肢动物线粒体基因组的排序不同,均存在KD倒置现象。与非洲飞蝗和中华稻蝗比较发现,六种直翅目昆虫的基因间隔区和重迭区的数目、长度均较为相似,长的间隔序列皆位于tRNASer (UCN)与ND1基因间。2、长翅素木蝗、短角外斑腿蝗、花胫绿纹蝗和疣蝗线粒体基因组碱基组成均具有明显的AT偏向性,其中长翅素木蝗AT含量最低,为72.3%,疣蝗AT含量最高,为76.1%。对于线粒体基因组的13个蛋白编码基因也具有显着的AT碱基偏向性,比较四种蝗虫的蛋白质编码密码子第1、2、3位点,密码子第3位点的AT含量最高,其中长翅素木蝗最低为84.8%,疣蝗最高为88.9%。物种间蛋白编码基因第3位点的AT偏向性与全线粒体基因组的基本一致。3、四种蝗虫13个蛋白编码基因中,除了CO Ⅰ和ND2基因,大多的起始密码子均为典型的ATN密码子。长翅素木蝗、短角外斑腿蝗和疣蝗CO Ⅰ基因以特殊的ACC作起始密码子,与斑腿蝗科的斑角蔗蝗、斑腿勐腊蝗相同;疣蝗ND2基因以GTG作为起始密码子。终止密码子方面,长翅素木蝗与短角外斑腿蝗的13个蛋白编码基因均为典型的TAN,而在花胫绿纹蝗和疣蝗中多个蛋白编码基因(ND2、 CO Ⅰ、COⅡ、ND3、ND5、Cytb)均为不完整的终止密码子T或TA。分析发现直翅目昆虫蛋白质编码基因中CO Ⅰ起始密码子多样化和不完整的终止密码子都是比较常见的。4、四个物种除tRNASer(AGN)均缺失DHU臂,其余的tRNA基因均能形成典型的叁叶草型二级结构。22个tRNA基因均存在一定数目的碱基错配现象,而且绝大部分为G-U错配。5、比较长翅素木蝗、短角外斑腿蝗、花胫绿纹蝗和疣蝗四个物种的lrRNA和srRNA基因的二级结构,发现两个rRNA二级结构茎区比较保守,差异较大的部位存在于环区或序列两端。6、53种直翅目昆虫的AT富含区域的长度不等,AT含量从67.4%(暗褐蝈螽)到88.1%(短角外斑腿蝗和花胫绿纹蝗)不等。长翅素木蝗和疣蝗的AT丰富区AT含量分别为84.8%和86.0%,所测的4个物种具有显着的AT偏向性。7、利用线粒体全基因组、蛋白质编码基因及去掉密码子第3位点的蛋白编码基因、rRNA基因4个数据集对直翅目昆虫进行系统发育分析,所有结果都支持直翅目中的蝗亚目和螽亚目分别为一个单系群。在蝗总科的8个科中,锥头蝗科和瘤锥蝗科始终聚为一支,支持将两科并列归为锥头蝗总科,位于蝗亚目的基部分支处;大多结果显示斑翅蝗科为一个单系群。斑腿蝗科15种除四川凸额蝗,在大多系统树中其余14种均聚类为一支,四川凸额蝗大多与癞蝗科聚为一支;癞蝗科4种始终聚类为一支,显示了其单系性,同时与斑腿蝗科聚类,证明斑腿蝗科与癞蝗科有很近的亲缘关系。斑腿蝗科、剑角蝗科、网翅蝗科及槌角蝗科的几个物种互相交替相聚,本研究不支持这四科为单系群。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2013-05-01)

赵金良[8](2011)在《有机苹果园卷叶蛾类、寄生昆虫的发生规律及叁种蛾类线粒体谱系基因组分析》一文中研究指出鳞翅目属节肢动物门、六足总纲、昆虫纲,已命名的种类超过了16万种,广布于世界各地。绝大多数种类是植食性的,是极其重要的农林业害虫。研究卷叶蛾类的种类与发生规律,以及寄生性昆虫的种类与发生规律,这对生物防治工作的进行具有重要的理论和实践意义。卷叶蛾类共有5种,它们分别是顶梢卷叶蛾、黄斑长翅卷叶蛾、南川卷蛾、苹褐带卷蛾和黑星麦蛾,其中顶梢卷叶蛾(78.6%)为本果园的优势种,它有两个明显的发生高峰期。卷叶蛾类的优势寄生性天敌昆虫有黄须伊乐寄蝇Elodia flavipalpis和姬小蜂科的两个物种。为了进一步研究鳞翅目昆虫线粒体基因组的结构特征及系统发育关系,本论文选取了3种重要的果树鳞翅目害虫(顶梢卷叶蛾、南川卷蛾和黄斑长翅卷叶蛾)作为研究对象。为了节约PCR和walking的时间,本研究主要采用标准PCR技术,通过扩增短片段来实现线粒体基因组全序列的扩增,不过某些特殊片段也采用Long PCR技术,我们顺利地扩增出3条线粒体基因组全序列。对这3个物种的线粒体基因组全序列进行了注解,并从整个基因组,蛋白编码基因,转运RNA和核糖体RNA, A+T富含区以及基因间隔区和重迭区等方面逐一进行了详细的分析讨论。这3种蛾类的线粒体基因组都分别包括了37个基因和一个A+T富含区。基因顺序与已公布的鳞翅日昆虫的完全一致,未发现有基因重排现象。卷蛾科的这3个物种的A+T富含区均含有长的串联重复片段。最后基于首尾相连的13个蛋白编码基因的氨基酸序列,我们用贝叶斯方法构建了27个鳞翅目物种的系统发育树,并结合形态树进行了详细的分析讨论。结果显示,卷蛾总科、螟蛾总科、蚕蛾总科、夜蛾总科、尺蛾总科和凤蝶总科都是单系群,其中卷蛾总科中的4个物种的系统发育关系与形态特征构建的系统发育关系完全吻合。(本文来源于《南京师范大学》期刊2011-05-08)

林立亮[9](2011)在《四种山雀线粒体基因组测序与雀形目线粒体谱系基因组学分析》一文中研究指出雀形目鸟类种类繁多、种群数量大、形态多样、辐射广泛,对雀形目的分类及系统发育研究一直都是鸟类学研究的重要内容。随着分子生物学的发展和计算机技术的应用,越来越多的DNA数据被用于雀形目分类和系统发育分析。应用线粒体的部分基因(如Cytb、COI、12S rRNA、16S rRNA、ND1、ND2等)对雀形目的不同阶元和类群的分类及系统发育进行过研究。但有研究表明由于线粒体中不同基因的进化速度的不同,其具有的系统发育信息不尽相同,基因树冲突(conflicting gene trees)现象也不断出现并已逐渐成为分子系统发育重建中棘手的问题之一。线粒体基因组由于含有更多的信息量,可能能够更好的反应真实的系统发育关系。截止2011年4月,NCBI的GenBank数据集库收录鸟类全线粒体基因组数据144条,其中雀形目鸟类全线粒体基因组数据仅有24条。本研究通过长PCR扩增和引物步移法测定了灰蓝山雀(Parus cyanus)、大山雀(Par us major)、绿背山雀(Parus monticolus)、沼泽山雀(Parus palustr is)的全线粒体基因组序列。结合红原鸡、斑胸草雀、黑尾地鸦、地山雀的线粒体基因组对上述4种鸟类全线粒体基因组进行了注释和分析。此外,本研究还联合GenBank数据库已有数据,对雀形目鸟类系统发育和线粒体基因功效做了初步的探讨。获得的主要结果有:1、灰蓝山雀、大山雀、绿背山雀、沼泽山雀的全线粒体基因组长度分别为16788bp、16773bp、16772bp和16783bp,均包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码的控制区。2、4种鸟类的全线粒体基因组中碱基组成无明显A+T偏向性。ND6基因碱基组成与其他12个蛋白质编码基因有差别,且C碱基含量明显较低。在4个种的控制区均具有明显较低的G碱基含量。3、4种鸟类的tRNASer (AGY)的二级结构均发现DHU臂缺失现象,其余21中tRNA二级结构均呈典型的叁叶草形结构。4、对4种鸟类12S rRNA和16S rRNA二级结构进行了初步预测。结果显示各种12S rRNA基因二级结构均可分为4个结构域,包含47个茎区;16S rRNA基因二级结构可分为6个结构域,包含60个茎区。5、对雀形目控制区中央保守区进行了分析,初步划定了B-F box及Bird similarity box。此外,控制区未发现像哺乳动物中那样的重链复制起始序列(OH)。6、利用线粒体基因组划分和整合的5个数据集,使用3种方法(MP法、ML法和BI法)对雀形目鸟类系统发育分析结果支持雀形目的单系性及雀小目的单系性。认为琴鸟不属于亚鸣禽,也不属于鸣禽,而应是鸣禽的姊妹群。7、通过对基因功效的研究,认为全线粒体基因组序列、rRNA联合及联合的蛋白质编码基因数据集在重建系统发育树时具有较高的效能。在单个基因方面,ND5、ND1、16S rRNA基因具有较多的系统发育信息。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2011-05-01)

李能枝,高建军,张琴,张亚平[10](2008)在《果蝇的核基因谱系基因组学研究:实践,问题和策略》一文中研究指出核基因 DNA 多态性的广泛存在为研究进化机制,物种之间的系统发育关系提供了无限的机会。基于单拷贝核基因的谱系基因组学不但对于解决较困难的系统发育很有帮助,对阐明各分类单元的关系也很有效。然而,单拷贝核基因 marker 筛选,数据分析(与核基因重组, 杂合度,较低的分歧度和多态性,多起源等因素相关),PCR 和测序等方面存在的困难使基于核基因的果蝇分子系统发育研究面临着极大挑战。先前的研究主要局限于 DNA 序列小数据集 (如单基因 Adh)的层面上,在阐明高级分类单元的关系问题上存在缺陷。12种果蝇物种(分别是 D.melanogaster,D.pseudoobscura,D.sechellia,D.simulans,D.yakuba,D.erecta. D.ananassae,D.persimilis,D.willistoni,D.mojavertsis,D.virilis,和 D.grimshawi) 全基因组测序和对比研究的完成,给果蝇的核基因谱系基因组学研究提供了新的机遇。我们采用全基因组比较的策略去鉴别和筛选用于系统发育推断的核基因 marker。通过上述果蝇物种全基因组信息的比较分析,我们获得了近500个保守性较好,具有较长(通常大于500bp) 单拷贝的核基因序列片段,均为中间没有内含子的连续片段。这些片段分布于果蝇除 Y 染色体的各个染色体当中,有助于更全面的阐释果蝇重要类群间的系统发育关系。现在我们已经从候选的片段当中选择了6个 marker 进行扩增,克隆并测序,在经后实验中继续增加片段数量。我们希望通过大数据集 DNA 序列的分析,构建出具有高支持度、高分辨率的果蝇属重要类群的系统发育关系。(本文来源于《中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编(2004-2008)》期刊2008-10-01)

谱系基因组学论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着线粒体基因组数据在系统发生研究中的广泛应用,基于基因水平的研究已经不能满足解决较为深层次的系统发生关系的需要,因此从谱系基因学角度来研究系统发生关系已经成为分子系统学主要的研究手段。蝗亚目线粒体基因组数据的增加,将会为研究线粒体基因组进化特征和构建更加稳健的系统发生关系提供新数据。本研究利用Long-PCR和Sub-PCR相结合的方法,通过传统Sanger测序获得了蝗总科的异歧蔗蝗(Hieroglyphus tonkinensis)、无齿稻蝗(Oxya adenttata)、黄翅踵蝗(Pternoscirta caliginosa)和红腹牧草蝗(Omocestus haemorrhoidalis)的线粒体基因组序列,并对其进行了比对、注释和组成分析。从比较基因组学角度对142条直翅目线粒体基因组序列进行了分析;利用斑翅蝗科15条序列、斑腿蝗科31条序列、网翅蝗科8条序列以及蝗亚目100条序列重建了这些类群的系统发生关系。主要结果如下:1.异歧蔗蝗、无齿稻蝗、黄翅踵蝗和红腹牧草蝗线粒体基因组全长分别为15625bp、15 447bp、15 598bp、15 600bp。均包含37个基因,基因排序均为KD转位型式。四种蝗虫线粒体基因组每一个部分都具有AT偏向性。2.除异歧蔗蝗和无齿稻蝗的COX1起始密码子为ACC外,四种蝗虫其他蛋白质编码基因均使用典型的ATN作为起始密码子。除无齿稻蝗和黄翅踵蝗ND5的终止密码子为T,其余蛋白质编码基因均使用完整的终止密码子TAA或TAG。在所有密码子中使用频率以及相对密码子使用频率最高的是UUA,较低的是CGC、CUC和AGC;氨基酸组成中最高的是Leu(亮氨酸),最少的是Cys(半胱氨酸)。3.四个物种的22个tRNA二级结构中,均是除trnSAGN缺少DHU臂,其余21个都是典型的叁叶草结构,反密码子和大部分昆虫相一致。rRNA二级结构与其他蝗亚目昆虫二级结构相似。四种蝗虫的D-Loop区均存在Block A,Block B,Block C和BlockG,均缺少BlockD。异歧蔗蝗D-Loop区出现一个重复序列;在黄翅踵蝗D-Loop区有四处重复,而无齿稻蝗和红腹牧草蝗中没有发现重复片段。4.142条直翅目线粒体基因组序列长度大多是在15.6kb左右;碱基组成都呈现A>T>C>G,具有明显的AT偏向性;基因长度变化最大的是ATP8,最小的是COX1;蝗亚目KD重排率达到95%,并无其他重排形式出现,螽亚目KD重排率46%,除KD重排外基因重排几率为36%;直翅目线粒体基因之间较大的重迭区一般在trnC与trnY、COX1与trnLUUR、ND L与trnT之间;基因间较大的间隔区在ND1与trnLCUN之间;COX1起始密码子比较多样,其他12个蛋白质编码基因主要是4种典型的ATN作为起始密码子,终止密码子除了典型的TAA和TAG之外,还有不完全的终止密码子T和TA;所有氨基酸中含量最高的是亮氨酸,其次是异亮氨酸、丝氨酸、苯丙氨酸;几乎所有的直翅目物种的trnSAGN都缺少DHU臂;并不是所有的直翅目昆虫D-loop区中都有保守区、poly-T存在,重复单元的位置、数量也不尽相同。5.在数据集分析、数据划分和模型选择的基础上,分别用BI法和ML法针对不同数据集构建了斑翅蝗科、斑腿蝗科、网翅蝗科及蝗亚目系统发生树。在斑翅蝗科的系统树中大胫刺蝗与痂蝗亚科具有较近的亲缘关系。斑腿蝗科的所有树中位置变化较大的就是凸额蝗属、外斑腿蝗属、蹦蝗属和小蹦蝗属的相关物种,其他属的物种基本没有变化,只有分支支持度有所不同。网翅蝗科的所有树拓扑结构、分支支持度都一样,分为两个分支,分别为竹蝗亚科和网翅蝗亚科。利用100个蝗亚目线粒体基因组数据构建的树中,各总科之间的关系为:(Tridactyloidea+(Tetrigoidea+(Eumastacoidea+(Tanaoceroidea+(Pneumoroidea+(Acridoidea+Pyrgomorphoidea))))))。支持蝗亚目、蝗总科、蜢总科、蚱总科、蝗科、癞蝗科、稻蝗亚科、锥头蝗科的单系性;不支持斑翅蝗科、网翅蝗科、剑角蝗科、槌角蝗科、花癞蝗科的单系性;锥头蝗科和瘤锥蝗科具有较近的亲缘关系;小蝻蝗科、Lithidiidae、花癞蝗科,针癞蝗科、无翅蝗科亲缘关系较近。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

谱系基因组学论文参考文献

[1].杨晓明.柑橘亚科植物系统发育基因组学及野生枸橼、宜昌橙谱系地理学研究[D].华中农业大学.2017

[2].常会会.四种蝗虫线粒体基因组的测定及比较和谱系基因组学分析[D].陕西师范大学.2017

[3].马永贵.雪雀类鸟类的比较、进化及谱系线粒体基因组学研究[D].陕西师范大学.2016

[4].李雪娟.7种鸡形目鸟类线粒体基因组的比较及谱系基因组学研究[D].陕西师范大学.2015

[5].郝婧.两种螽斯线粒体全基因组序列测定及谱系基因组学分析[D].陕西师范大学.2015

[6].周昆.Caenorhabditissp.5反转录转座基因与C.elesans谱系特异性基因的基因组学研究[D].华中师范大学.2015

[7].刘燕.蝗亚目四种蝗虫线粒体全基因组序列测定分析及谱系基因组学分析[D].陕西师范大学.2013

[8].赵金良.有机苹果园卷叶蛾类、寄生昆虫的发生规律及叁种蛾类线粒体谱系基因组分析[D].南京师范大学.2011

[9].林立亮.四种山雀线粒体基因组测序与雀形目线粒体谱系基因组学分析[D].陕西师范大学.2011

[10].李能枝,高建军,张琴,张亚平.果蝇的核基因谱系基因组学研究:实践,问题和策略[C].中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编(2004-2008).2008

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谱系基因组学论文-杨晓明
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